• Title/Summary/Keyword: 로봇 발

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Modeling and Analysis of Robotic Foot Mechanism Based on Truss Structure (트러스 구조를 기반으로 한 로봇 발 메커니즘 모델링 및 특성 분석)

  • Kim, Byoung-Ho
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.22 no.3
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    • pp.347-352
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    • 2012
  • This paper presents a robotic foot mechanism based on truss structure for walking robots and analyzes its effectiveness for compliant walking. The specified foot mechanism has been modeled by observing the structure and behavior of human foot. The frame of bone used in the human foot is considered as a truss, and the ligaments of the human foot are represented as a simple stiffness element. So such a robotic foot has an advantage to moderate the impact of foot when a walking robot takes a step. As a result, it is practically expected that the proposed robotic foot mechanism can contribute to reduce the physical fatigue of walking robots.

Contact Repulsion of Robotic Foot and Its Influence on Knee and Hip Joints (로봇 발의 접촉 반발력이 무릎 및 힙 관절에 미치는 영향)

  • Kim, Byoung-Ho
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.23 no.1
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    • pp.12-17
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    • 2013
  • This paper presents a model of bipedal leg mechanism with a compliant foot, and the contact repulsion of the foot for a typical walking pattern and its influence on the knee and hip joints of the leg will be analyzed. This analysis is useful for us to figure out the physical impact of the foot when a walking robot takes a step. Also it can be applied to determine the joint specification of the leg mechanism. As a result, it is shown that the compliance characteristics of a robotic foot can contribute to alleviate the joint torques of the leg affected by the contact repulsion of the foot.

Work Consideration of Leg Joints of Bipedal Robots (이족 로봇 다리 관절의 일 특성 고찰)

  • Kim, Byoung-Ho
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.23 no.3
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    • pp.238-243
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    • 2013
  • This paper analyzes a virtual work of the knee and hip joints of bipedal walking robots. For the purpose, we consider a model of bipedal leg mechanism with a compliant foot and a typical walking pattern. We also check the torque characteristics at the joint space propagated from the space of the foot contacting a flat and stiff surface, and present the works accumulated at the joint space. As a result, it is shown that this analysis is useful for evaluating the fatigue of the leg mechanism by the physical walking contact between the foot and the surface, and it is applicable for improving the compliant characteristics at the foot space by employing a proper footgear.

Design of a Flexible Robot Foot with Toes and Heel Joints (발가락과 뒤꿈치 조인트를 갖는 유연한 로봇 발 설계)

  • Park, Jin-Hee;Kim, Hyun-Sul;Kwon, Sang-Joo
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.28 no.4
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    • pp.446-454
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    • 2011
  • In terms of the anatomy and mechanics of the human foot, a flexible robot foot with toes and heel joints is designed for a bipedal walking robot. We suggest three design considerations in determining foot design parameters which are critical for walking stability. Those include the position of the frontal toe, the stiffness of toes and heels, and the position of the ankle joint. Compared with the conventional foot with flat sale, the proposed foot is advantageous for human-like walking due to the inherent structural flexibility and the reasonable parameter values. Simulation results are provided to determine the design parameters and also show that the proposed foot enables smaller energy consumption.

A Study on Robot Arm Control System using Detection of Foot Movement (발 움직임 검출을 통한 로봇 팔 제어에 관한 연구)

  • Ji, H.;Lee, D.H.
    • Journal of rehabilitation welfare engineering & assistive technology
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    • v.9 no.1
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    • pp.67-72
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    • 2015
  • The system for controlling the robotic arm through the foot motion detection was implemented for the disabled who not free to use of the arm. In order to get an image on foot movement, two cameras were setup in front of both foot. After defining multiple regions of interest by using LabView-based Vision Assistant from acquired images, we could detect foot movement based on left/right and up/down edge detection within the left/right image area. After transferring control data which was obtained according to left/right and up/down edge detection numbers from two foot images of left/right sides through serial communication, control system was implemented to control 6-joint robotic arm into up/down and left/right direction by foot. As a result of experiment, we was able to get within 0.5 second reaction time and operational recognition rate of more 88%.

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Study on Control Method for Stable Walking of Humanoid Robot in Various Environments (미지의 환경하에서 휴머노이드 로봇의 안정적인 보행을 위한 제어 방법 연구)

  • Hwang, Sang-Hyun;Kwak, Hwan-Joo;Park, Gwi-Tae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.1744-1745
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    • 2007
  • 휴머노이드 로봇은 높은 자유도 때문에 생기는 비선형성 때문에, 안정성을 보장하는 것은 중요한 연구 분야중 하나이다. 또한 안정적인 보행을 하기위해서 미지의 환경하에서 발의 착지는 첫 번째 단계중 하나이다. 그러나, 이족보행 로봇은 반작용 없이 안정적인 발의 착지를 하기 위한 정보를 얻는것이 쉽지 않기 때문에, 착지에 관한 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러므로, 본 논문에서는 퍼지 시스템을 이용한 실시간 착지 제어 방법에 대해 제안하였다. 실시간 착지 제어는 다양한 지면의 조건에서 안정성을 갖고 있어야 하는 제약 조건을 갖는다. 이전까지의 연구에서는 실시간 착지제어에 관한 방법이 매우 전무하고 부가적인 기계적 장비를 (특수한 발의 구조) 필요로 하였다. 그러나, 본 논문에서는 힘 센서만을 사용하여 다양한 환경이 인식될수 있게 하였다. 제안된 방법은 19 자유도를 갖는 휴머노이드 모델을 통해 실험되었다.

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Development of Intention Reading System for the Disabled (장애인을 위한 사용자 의도 파악 시스템 개발에 관한 연구)

  • Lee, Young-Jin;Chu, Gil-Whoan;Kim, Jae-Hean;Chung, Myung-Jin
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1999.07g
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    • pp.3018-3020
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    • 1999
  • 본 논문에서는 손과 발을 자기의 의지대로 움직일 수 없는 장애인들이 전동 휠체어나 로봇 팔과 같은 보조 장치를 손, 발의 사용 없이 조작 할 수 있는 시스템 개발을 위한 연구에 대해서 소개한다. 손과 발을 사용하지 않고 전동 휠체어나 로봇 팔을 조작하려면 장애인의 의도를 파악하고 이 정보에 의한 구동 방식이 필요하게 된다. 본 연구에서는 장애인의 눈동자의 움직임과 머리의 움직임 그리고 음성 신호를 이용하여 보조 장치들을 구동시키고자 한다. 이를 구현하기 위해서는 시선의 방향을 측정할 수 있는 기술과 머리의 위치와 방향을 측정하는 기술, 그리고 음성으로 표현되는 간단한 명령들을 인식할 수 있는 기술이 필요하며, 이러한 기술의 통합을 바탕으로 보조장치들을 구동시키기 위한 편리한 사용자 지향의 인터페이스 기술을 개발하고자 한다.

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Control Algorithm for Stable Galloping of Quadruped Robots on Irregular Surfaces (비평탄면에서의 4 족 로봇의 갤로핑 알고리즘)

  • Shin, Chang-Rok;Kim, Jang-Seob;Park, Jong-Hyeon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.6
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    • pp.659-665
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    • 2010
  • This paper proposes a control algorithm for quadruped robots moving on irregularly sloped uneven surfaces. Since the body balance of a quadruped robot is controlled by the forces acting on its feet during touchdown, the ground reaction force (GRF) is controlled for stable running. The desired GRF for each foot is generated on the basis of the desired galloping pattern; this GRF is then compared with the actual contact force. The difference between the two forces is used to modify the foot trajectory. The desired force is realized by considering a combination of the rate change of the angular and linear momenta at flight. Then, the amplitude of the GRF to be applied at each foot in order to achieve the desired linear and angular momenta is determined by fuzzy logic. Dynamic simulations of galloping motion were performed using RecurDyn; these simulations show that the proposed control method can be used to achieve stable galloping for a quadruped robot on irregularly sloped uneven surfaces.

Control of Walking Robot based on Reinforcement Learning and Manifold Control (강화학습과 메니폴드 제어기법을 이용한 걷는 로봇의 제어)

  • Mun, Yeong-Jun;Park, Ju-Yeong
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2008.04a
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    • pp.135-138
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    • 2008
  • 최근 인간을 모방하는 휴머노이드 로봇(Humanoid robot)에 대한 관심이 증가함에 따라, 기계공학, 생체공학, 제어이론 등 여러 분야에서 관련 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 본 논문에서는 액츄에이터(Actuator)가 없이 경사진 지면을 걸을 수 있는 두 발을 가진 패시브 로봇(Passive robot)을 대상으로 강화학습과 메니폴드(Manifold control) 기법을 사용하여 안정적으로 걸을 수 있도록 제어기(Controller)를 설계하는 방안을 고려한다.

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